(57)【要約】【課題】制御プログラムの変更等の大規模な変更を伴うことなく駆動騒音や振動の低減が図れると共に、モータを構成する駆動マグネットの角度位相の調整が可能となり、モータの全体形状を変更しないこと等によって、より量産に適したモータ、光学要素駆動装置および光学機器を提供する。【解決手段】モータにおいて、前記モータを駆動するための駆動マグネット９と、前記モータの出力軸に設けられ、前記モータの駆動時に発生するモータ本体の振動あるいは騒音を低減するためのウエイト部材１０と、を有し、前記ウエイト部材は、前記駆動マグネットの中間部に配置されるよう前記モータの出力軸に固定し、その際、前記ウエイト部材を１相マグネット９ａと次相マグネット９ｂの間に配置するように構成する。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにおいて、
前記モータを駆動するための駆動マグネットと、
前記モータの出力軸に設けられ、前記モータの駆動時に発生するモータ本体の振動あるいは騒音を低減するためのウエイト部材と、を有し、
前記ウエイト部材は、前記駆動マグネットの中間部に配置されるよう前記モータの出力軸に固定されていることを特徴とするモータ。
【請求項２】
前記駆動マグネットが２相以上の構成を備え、前記ウエイト部材が１相マグネットと次相マグネットの間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のモータ。
【請求項３】
前記ウエイト部材は、１相マグネットおよび次相マグネットと略同一の内径及び外径を有するウエイトリングであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のモータ。
【請求項４】
前記ウエイト部材は、全体がモータケーシング内に設置可能であり、モータの形状・寸法を変更することなく駆動マグネットの中間部に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項５】
前記ウエイト部材には１相マグネットと次相マグネットとの角度位相を調整する第１の角度位相調整手段が設けられると共に、前記１相マグネットおよび次相マグネットにも前記第１の角度位相調整手段に対応する第２の角度位相調整手段が設けられ、これら第１及び第２の角度位相調整手段によって前記１相マグネットと次相マグネットの角度位相を一致させ、あるいは変化させることを可能としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項６】
前記駆動マグネットは、マグネットに設けられた位置決め手段を用いて多数個加工により形成されたマグネットで構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のモータ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のモータと、該モータの出力により光学素子を移動させる駆動手段とを有することを特徴とする光学素子駆動装置。
【請求項８】
請求項７に記載の光学素子駆動装置を備えていることを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ、光学要素駆動装置および光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光学機器のレンズ鏡筒として、モータの出力により、レンズのズーム駆動やフォーカス駆動をするスッテピングモータを備えたレンズ鏡筒が、従来から知られている。このようなレンズ鏡筒においては、スッテピングモータの駆動時に発生するモータ本体の振動や、この振動により発生するレンズ鏡筒の共振およびこれらに伴う騒音の発生を低減する必要がある。
このため、従来において、このような振動や騒音の対策の一つとして、駆動信号のパターンや、タイミングの変更等が行われている。
また、他の対策として、鏡筒の材質を変更（例えば、ポリカーボネートから制振材料のベクトラに変更）したり、鏡筒とモータ間にゴム等のスペーサを配置し、モータの振動を極力鏡筒に伝えないようにしたりすることが行われている。
【０００３】
一方、制御プログラムの変更等の大規模な変更を伴うことなく、以上の振動や騒音に対処するため、例えば特許文献１では、モータを構成するマグネットの前側にウエイトリングを配置する手段が提案されている。具体的には、２相一体のマグネットの直前に、モータシャフトへウエイトリングを固着し、前側スペースに配置することで、スッテピングモータの騒音、振動を抑えるように構成されている。
【特許文献１】特開平１１−７２６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来例の駆動信号の変更等、制御を変更する方法では、マイコン等に設定されたプログラムの変更を伴うため、量産開始又は量産再開までに長時間を要してしまい、またコストアッブにもつながるという問題を生じる。
また、鏡筒材料を変更する従来例の方法は、既に出来上がった金型に対して材料を変更すると材料固有の成型収縮率の違いによりレンズ鏡筒の寸法が変化してしまうため、実用的な対策とはいえない。
また、モータと鏡筒間にゴムスペーサを挟むことは、量産途中等においても即応可能な対策ではあるが、ゴムスペーサはある程度圧縮した状態で使用されるため、モータにバイアス負荷がかかり、その結果、軸受けロスや取り付け板の変形等を引き起こしてしまう恐れがある。
【０００５】
また、特許文献１のものは、制御プログラムの変更等の大規模な変更を伴うことなく、スッテピングモータの振動や騒音に対処する上で極めて有効であるが、２相一体のマグネットの直前に、モータシャフトへウエイトリングを固着する構成が採られているため、マグネットを多数個に分割して加工することや、ウエイトリングを全てモータケーシング内に収容してモータの全体形状を変更せず従来のモータと同形状とすること等が困難であり、量産を図る上でさらなる改善等が望まれていた。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑み、制御プログラムの変更等の大規模な変更を伴うことなく駆動騒音や振動の低減が図れると共に、モータを構成する駆動マグネットの角度位相の調整が可能となり、モータの全体形状を変更しないこと等によって、より量産に適したモータ、光学要素駆動装置および光学機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下のように構成したモータ、光学要素駆動装置および光学機器を提供するものである。
すなわち、本発明のモータは、前記モータを駆動するための駆動マグネットと、前記モータの出力軸に設けられ、前記モータの駆動時に発生するモータ本体の振動あるいは騒音を低減するためのウエイト部材と、を有し、前記ウエイト部材は、前記駆動マグネットの中間部に配置されるよう前記モータの出力軸に固定されていることを特徴としている。その際、前記駆動マグネットが２相以上の構成とし、前記ウエイト部材を１相マグネットと次相マグネットの間に配置するように構成することができる。
また、本発明の光学素子駆動装置は、上記したモータと、該モータの出力により光学素子を移動させる駆動手段とを有することを特徴としている。
また、本発明の光学機器は、上記した光学素子駆動装置を備えていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、制御プログラムの変更等の大規模な変更を伴うことなく駆動騒音や振動の低減が図れると共に、モータを構成する駆動マグネットの角度位相の調整が可能となり、モータの全体形状を変更しないこと等によって、より量産に適したモータ、光学要素駆動装置および光学機器を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明は、上記構成により本発明の課題を達成することが可能となるが、本発明の実施の形態においては、このモータをより具体的には、前記ウエイト部材を、１相マグネットおよび次相マグネットと略同一の内径及び外径を有する形状のウエイトリングとし、全体がモータケーシング内に設置可能とすることで、モータの形状・寸法を変更することなく駆動マグネットの中間部に配置するように構成することができる。
また、前記ウエイト部材には１相マグネットと次相マグネットとの角度位相を調整する第１の角度位相調整手段が設けられると共に、前記１相マグネットおよび次相マグネットにも前記第１の角度位相調整手段に対応する第２の角度位相調整手段が設けられ、これら第１及び第２の角度位相調整手段によって前記１相マグネットと次相マグネットの角度位相を一致させ、あるいは変化させることを可能とした構成を採ることができる。
前記駆動マグネットとして、マグネットに設けられた位置決め手段を用いて多数個加工により形成されたマグネットで構成されているマグネットを用いることができる。
【００１０】
以上の本実施の形態によれば、モータマグネット間の出力軸にウエイト部材による負荷を加えるようにしているので、従来の騒音、振動対策として行ってきた駆動信号波形の変更や印加電流の低下を図ることができ、被駆動部材に対するモータトルクを極力低くする（トルク余裕を少なく設定する）ことが可能となり、また従来スペースを有効に利用することで、制御プログラムの変更等の大規模な変更を行うことなく、モータ駆動時の振動や騒音を低く抑えることができる。
また、ウエイト部材をモータマグネット間に配置することで、ウエイト部材に偏心等があっても出力軸に振動やたわみが生じることを極力防止することができるだけでなく、モータマグネットの角度位相を決定し、あるいは調整することが可能となる。
また、ウエイト部材をモータケーシング内に配置することができ、これによりモータ形状を変更する必要がなく、量産途中の光学機器等の製品にそのまま適用することが可能となる。
また、ウエイト部材を切削加工品とすれば、その形状や重量を簡単に変更できるので、機種毎のモータ角度位相調整、バランス調整を容易に行うことができる。また、光学機器における光学素子の駆動に要するトルクとモータの出力トルクとの関係は、はじめに机上計算にて初期設定されるが、試作段階での手作り切削による光学素子と量産段階での金型成形によるモータステ−ター、光学素子とでは精度の違い等があるため、初期設定と量産設定では大きく異なる場合が多い。このため、量産段階では、ウエイト部材の形状や１相−次相マグネット角度位相、重量を機種ごとに変えてトルク余裕の調整を行う必要となる。その際、本実施の形態によれば、ウエイト部材を切削加工することで、その形状や角度位相、重量を簡単に変更することができ、機種毎の調整を容易に行うことが可能となる。
【実施例】
【００１１】
以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１では、本発明を適用してスッテピングモータを構成した。図１に、本実施例のスッテピングモータの構成を示す。
図１において、１は先端軸受け、２は横長Ｕ字形状の取り付け板、３はモータケーシングとなる外∃ーク、４はコイル、５は櫛歯形状（不図示）をしたステータである。
ステータ５は軸受け部６ａを有したボビン６にアウトサート成型されている。
７はスラストバネで、出力軸８を一方向に付勢してモータ内のスラストガタを防止している。出力軸８における外∃ーク３から図中左側に突出した先端部分は送りネジとなっている。また、出力軸８における外∃ーク３内に配置された後端部分には、軸方向２箇所に嵌合部が設けられており、後側の嵌合部には軸受け部６ａとマグネット９（モータ駆動部）とが嵌合している。また、マグネット９の中間にはウエイトリング（ウエイト部材）１０が嵌合している。本実施例においては、このマグネット９は一相マグネット９ａと次相マグネット９ｂとで構成されており、一相マグネット９ａ及び次相マグネット９ｂは出力軸８に接着固定され、一相マグネット９ａ及び次相マグネット９ｂとにより前後を固定されたウエイトリング１０は出力軸８に接着または接着せずに固定されている。
【００１２】
このように、ウエイトリング１０は、一相マグネット９ａ及び次相マグネット９ｂの嵌合部中間に配置されているため、ウエイトリング１０に偏心等があっても、出力軸８の回転中に振動やたわみが生じるのを極力防止することができる。また、一相マグネット９ａ及び次相マグネット９ｂは、後述するようにウエイトリング１０の前面と裏面に設置された基準によって、角度位相が決定されるように構成されている。
ウエイトリング１０は、一相マグネット９ａ及び次相マグネット９ｂの嵌合部中間に配置されているのでヨークの内側に収納されることになる。したがって、従来のモータの空きスペースであった部分に配置できることから、モータの全体形状を変更することなく、従来のモータと同形状とすることができ、量産途中の光学機器等の製品にそのまま適用することが可能となる。そして、このようにウエイトリング１０をマグネット９の中間における出力軸８に取り付けることで、出力軸８全体の質量を増やし、モータの余剰トルクを除去することができる。
【００１３】
また、本実施例のウエイトリング１０は切削加工にて成形されており、固定は前後のマグネット接着にて保持されるため、非接着材質で構成することで簡単に固定ることが可能となり、その形状を変えることで、質量や慣性力を簡単に調整変更することができる。このため、ウエイトリング１０の形状を適時変更して、モータ機種毎のトルク設定を容易に行うことができる。
【００１４】
図２に本実施例におけるウエイトリング・マグネットの構成を示す。図２（ａ）はマグネットに形成されたマグネット基準ピンｂ、図２（ｂ）はウエイトリングに形成されたマグネット基準穴ａの構成を示す図である。
図２に示すように、ウエイトリング１０の前面と裏面にはマグネット基準穴ａが形成されており、これらのマグネット基準穴ａにマグネットに形成されたマグネット基準ピンｂを嵌合させて、角度位相を変更することが可能に構成されており、マグネットとステ−タの角度ズレを安易に適正化することができる。
このように、マグネットは１相と次相の角度位相をウエイトリングで決定することができるため、通常の１相と次相が一体となったマグネットのように着磁装置１０１により１個加工する必要が無く、図３のように着磁治具１０２にマグネット基準ピンｂを相互に積み重ねていくことで、同一方向に多数個加工することが可能となる。なお、本実施例では、ステッピングモータについて説明したが、本発明はステッピングモータ以外のモータにも、勿論、適用することができる。
【００１５】
［実施例２］
実施例２では、実施例１のスッテピングモータを適用したレンズ駆動装置およびこれを内蔵したレンズ鏡筒を構成した。図４に、本実施例のレンズ駆動装置およびこれを内蔵したレンズ鏡筒を示す。なお、本実施例のモータの構成は、取り付け板２′の形状が実施例１のものと異なるだけで、他の構成は実施例１のものと同じであり、共通部分には実施例１のものと同符号を付し、重複部の説明は省略する。
【００１６】
図４において、１１は前群レンズ、１２は変倍レンズ、１３はアフォーカルレンズ、１４はフォーカスレンズである。また、１５は固定鏡筒であり、前群レンズ１１を固定保持するとともに、モータの出力軸８の先端を回転自在に保持している。なお、モータは、取り付け板２’を介して固定鏡筒１５の後端に取り付けられたリレーホルダー２０にピス止めされている。
【００１７】
１６は変倍レンズ１２を保持するズーム移動環であり、１９はフォーカスレンズ１４を保持するフォーカス移動環である。これら移動環１６，１９はそれぞれラック２１ａ，２１ｂを有しており、これらラック２１ａ，２１ｂはそれぞれ出力軸８の送りネジ部に螺合している。このため、モータが作動して出力軸８が回転すると、各移動環１６，１９およびこれらに保持されたレンズ１２，１４は光軸方向に進退する。１７はＩＧメータである。
【００１８】
ここで、レンズ鏡筒の共振周波数はその使用材料により略一定に決まってしまうが、鏡筒の形状や肉厚等によって多少変動する。本実例によれば、その変動した周波数に合わせて、モータ出力軸８に取り付けるウエイトリング１０の形状や質量を適時変更してモータのトルク設定を行うことができるので、鏡筒機種毎の適正なモータトルク設定が可能となり、効果的な騒音、振動対策を施すことができる。
なお、本実施例では、レンズを駆動する装置およびレンズ鏡筒について説明したが、本発明は、レンズ以外の光学素子を駆動する装置やカメラその他の光学機器にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施例１におけるスッテピングモータの構成を示す断面図。
【図２】本発明の実施例１におけるウエイトリング・マグネットの構成を示す図であり、（ａ）はマグネットに形成されたマグネット基準ピンｂ、（ｂ）はウエイトリングに形成されたマグネット基準穴ａの構成を示す図。
【図３】本発明の実施例１におけるマグネット着磁装置で多数個加工の説明をする図。
【図４】本発明の実施例２におけるレンズ駆動装置およびレンズ鏡筒の構成を示す断面図。
【符号の説明】
【００２０】
１：先端軸受け
２：取り付け板
３：外ヨーク
４：コイル
５：ステータ
６：ボビン
６ａ：軸受け部
７：スラストバネ
８：出力軸
９ａ：一相マグネット９ａ
９ｂ：次相マグネット
１０：ウエイトリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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